Tourbières : une bombe climatique à retardement

Menacée par un déficit en eau, par l’envahissement d’arbres et de graminées, et par la perte d’une mousse prospérant en milieu humide (la sphaigne), la tourbière de la Guette (Cher) pourrait disparaître d’ici une vingtaine d’années. Les chercheurs veulent estimer sa vulnérabilité à relâcher des gaz à effet de serre (dioxyde de carbone, voire aussi du méthane) dans l’atmosphère et vers les rivières.

Abattus pour la bonne cause, une partie des bouleaux de la tourbière sont débités en tronçons. Le but est de limiter l’envahissement de la Guette par différents arbres mettant en danger son fragile écosystème. Le service de gestion doit donc les couper à ras en périphérie du site.

L’accumulation de ce genre de mousse – la sphaigne – participe à la formation de la tourbe, matière organique morte et véritable réservoir de carbone. La Guette correspond à des millénaires d’accumulation de tourbe de sphaigne. À l’échelle mondiale, les émissions annuelles de dioxyde de carbone (CO2) par les tourbières dégradées représentent déjà 5 à 10 % des émissions anthropiques (causées par l’activité humaine) annuelles…

En 2017, les chercheurs ont installé un dispositif automatique équipé de capteurs qui mesurent la concentration atmosphérique en dioxyde de carbone (CO2), en méthane (CH4) et en eau du site, ainsi qu’une station de mesure des caractéristiques physiques du sol. Tous les mois, Juliette Mazeron, ingénieure à l’Isto, s’occupe de nettoyer les capteurs et de relever les données.

Juliette Mazeron enfonce dans le sol un carottier pour effectuer un prélèvement. Dans la carotte de tourbe obtenue (à droite), 1 cm de matière correspondrait, selon la profondeur, à environ une centaine d’années de dépôts de matières organiques. L’ingénieure les conditionne en tranches dans des feuilles en aluminium pour éviter les contaminations extérieures.

Après les avoir pesés, les échantillons sont séchés à 40 °C dans une étuve pendant une semaine. Puis, ils sont à nouveau pesés. La différence de masse permettra de modéliser la teneur en eau des tourbes.

Les échantillons sont ensuite chauffés à 550 °C pendant quatre heures dans un four. Après cette procédure, dite « perte au feu », il ne reste plus de l’échantillon que la matière minérale qui permet d’évaluer le stock de carbone du sol. D’année en année, les chercheurs suivent ainsi l’évolution de ce stock dont la baisse correspond à une moins bonne santé de la tourbière.

Ce cylindre de plastique est une chambre de mesure. Échanges gazeux, température, luminosité, tout y est pris en compte. Le dispositif permet ainsi d’évaluer le bilan entre la photosynthèse réalisée en pleine lumière par les plantes mises « sous cloche » et la respiration des plantes et micro-organismes du sol. C’est ce flux de carbone qui indique si, au point de mesure, le milieu fonctionne en source ou en puits de carbone. D’autres mesures, sans lumière, permettent de déduire la masse de carbone assimilée par unité de temps via la photosynthèse.

Le taux d’humidité du sol est essentiel au développement de la sphaigne. Juliette Mazeron mesure donc la hauteur d’eau en différents points du site et prélève des échantillons d’eau à analyser. Son taux de silice, nutriment de la matière organique, entre lui aussi dans l’équation de la formation de la tourbe et donc du stockage du carbone. Selon les premières estimations, le site fonctionne hélas en source de carbone.